Πώς να βελτιώσετε την αποδοτικότητα της παραγωγής ηλιακής ενέργειας;

" έλλειψη ενέργειας και η ρύπανση του περιβάλλοντος αποτελούν σημαντικά προβλήματα που αντιμετωπίζει η βιώσιμη οικονομική ανάπτυξη της χώρας μου. " χρήση της παραγωγής ηλιακής ενέργειας αναμένεται να αλλάξει την ενεργειακή δομή της χώρας μου και να επιλύσει ουσιαστικά τα περιβαλλοντικά προβλήματα που αντιμετωπίζει η χώρα μου. Ωστόσο, ο τρόπος βελτίωσης της «αποδοτικότητας εργασίας» τέτοιων ηλιακών κυττάρων perovskite είναι ένας κοινός πονοκέφαλος για τους επιστημονικούς ερευνητές.

Πρόσφατα, η ομάδα του καθηγητή Qin Tianshi από το Ινστιτούτο Έρευνας Προηγμένων Υλικών του Τεχνολογικού Πανεπιστημίου Nanjing χρησιμοποίησε πρόσφατα ένα υλικό ζεύγους ανιονίου για να επισκευάσει τις δύο "τρύπες" του "κτιρίου κρυστάλλου" perovskite. Παθητικοποίηση ελαττωμάτων, αλλαγή χημικών ιδιοτήτων, ώστε να επιτευχθεί τόσο αποτελεσματικότητα όσο και σταθερότητα, τα σχετικά αποτελέσματα της έρευνας δημοσιεύθηκαν πρόσφατα στο "Matter".

"Στο πλαίσιο της εξουδετέρωσης του άνθρακα και της κορύφωσης του άνθρακα, έχει προκύψει ένας νέος τύπος ηλιακών κυττάρων perovskite, και η βελτίωση της περιβαλλοντικής σταθερότητας των υλικών και των κυττάρων perovskite είναι ζωτικής σημασίας για την εμπορευματοποίηση των ηλιακών κυψελών perovskite". Η Qin Tianshi εισήγαγε ότι τα ηλιακά κύτταρα perovskite έχουν υψηλή απόδοση μετατροπής ισχύος, η οποία είναι συγκρίσιμη με τα σημερινά εμπορικά ηλιακά κύτταρα πυριτίου, αλλά λόγω της απλής, πιο οικονομικής και φιλικής προς το περιβάλλον διαδικασίας παραγωγής της, έχει γίνει η "αγάπη" των επιστημόνων σε όλο τον κόσμο. Αναμένεται να συμβάλει στην υλοποίηση του στόχου του διπλού άνθρακα. Ο πονοκέφαλος για τους ερευνητές είναι ότι τα τρέχοντα ηλιακά κύτταρα perovskite εξακολουθούν να είναι πολύ ευαίσθητα στην υγρασία, τη θερμοκρασία, το φως και άλλα περιβάλλοντα. Όταν τα ηλιακά κύτταρα perovskite εκτίθενται σε αυτά τα περιβάλλοντα, είναι επιρρεπή σε υποβάθμιση και έχουν εκκρεμή προβλήματα όπως κακή σταθερότητα.

Επί του παρόντος, οι ερευνητικές εργασίες στην αγορά επικεντρώνονται κυρίως στην επίλυση μονόπλευρης προβλημάτων για τη βελτίωση της αποτελεσματικότητας και της σταθερότητας των ηλιακών κυττάρων. Συνήθως, βελτιστοποιείται μόνο ένα συστατικό του υλικού perovskite ή χρησιμοποιείται η βελτιστοποίηση ενός μόνο χημικού περιβάλλοντος για την επίτευξη αποτελεσματικότητας και σταθερότητας. Συγχρονισμένη ενίσχυση του σεξ. Ο Wang Aifei, ο συν-πρώτος συγγραφέας και αναπληρωτής ερευνητής της εργασίας, δήλωσε: «Αυτό το ερευνητικό αποτέλεσμα της ομάδας μας χρησιμοποιεί το συνεργιστικό αποτέλεσμα της προσθήκης ζευγαριών ανιόν και κατιόντων για να μεταδώσει τα ελαττώματα των υλικών perovskite σε πολλές πτυχές και προς όλες τις κατευθύνσεις και να αλλάξει τις χημικές ιδιότητες για να επιτύχει Η χρυσή τομή στην αποδοτικότητα και τη σταθερότητα».

"Τα υλικά Perovskite, όπως το κοινό μας αλάτι, είναι ένα είδος κρυστάλλου που αποτελείται από ανιόντα και cations." Ο Qin Tianshi εισήγαγε έντονα. Στον μικροσκοπικό κόσμο, υπάρχουν πολλές ελαττωματικές τρύπες σε αυτό το "κτίριο κρυστάλλου", οι οποίες θα επιτρέψουν στους εξωτερικούς υδρατμούς να εισέλθουν στο κτίριο μέσω των οπών. Με τη συνεχή αύξηση της αποθήκευσης νερού, το κτίριο τελικά θα καταρρεύσει. Από μακροσκοπική άποψη, αυτός ο κρύσταλλος perovskite αποσυντίθεται και καταστρέφεται. Έτσι, οι επιστήμονες έχουν αναπτύξει μια ποικιλία υλικών για να επισκευάσουν τα ελαττώματα του κτιρίου και να το προστατεύσουν από εξωτερικούς υδρατμούς. Ακριβώς όπως τα ανιόντα και τα κατιόντα σχηματίζουν κρυστάλλους μαζί, το perovskite "κτίριο κρυστάλλου" έχει επίσης δύο "τρύπες", ελαττώματα ανιόντων και ελαττώματα κατιόντων. Το προηγούμενο έργο διεθνών συναδέλφων επισκεύασε μόνο έναν τύπο τρύπας. Χρησιμοποιώντας ένα υλικό ζεύγους ανιόντων, οι δύο "τρύπες" του "κτιρίου κρυστάλλου" perovskite επισκευάζονται ταυτόχρονα. Τα προκύπτοντα ηλιακά κύτταρα perovskite έχουν βελτιώσει σημαντικά την αποδοτικότητα και τη σταθερότητα σε σύγκριση με τα προηγουμένως αναφερόμενα.

Ο διδακτορικός φοιτητής Wang Jungan δήλωσε: «Τα αποτελέσματα αυτής της έρευνας μπορούν να επιτύχουν μια φωτοηλεκτρική απόδοση μετατροπής άνω του 23% κάτω από ένα τυπικό ηλιακό φως, το οποίο είναι πολύ κοντά ή ακόμη και υπερβαίνει την αποτελεσματικότητα των σημερινών εμπορικών ηλιακών κυττάρων πυριτίου. Ταυτόχρονα, η συνέργεια των ανιόντων και των αρθρώσεων χτίζει δύο Ένα αδιάβροχο στρώμα απομόνωσης μπορεί να βελτιώσει αποτελεσματικά τη σταθερότητα των ηλιακών κυττάρων perovskite, επεκτείνοντας έτσι το χρόνο λειτουργίας των κυττάρων και επιτυγχάνοντας περιβαλλοντική σταθερότητα άνω των 1.000 ωρών υπό συνεχές φως."

"Μέσω αυτής της έρευνας, μια στρατηγική λύνει ταυτόχρονα τα σημεία πόνου των πολλαπλών ηλιακών κυττάρων perovskite, και αυξάνει επίσης την εμπιστοσύνη στην προσπάθεια κατασκευής ηλιακών κυττάρων μεγαλύτερης περιοχής και προετοιμάζεται για την εμπορευματοποίηση των ηλιακών κυττάρων perovskite". Σχολίασε ο καθηγητής Qin Tianshi.

Αναφέρεται ότι το έργο αυτό έχει υποστηριχθεί από το Γενικό Πρόγραμμα του Εθνικού Ιδρύματος Φυσικών Επιστημών της Κίνας και το Γενικό Πρόγραμμα του Ιδρύματος Φυσικών Επιστημών της επαρχίας Jiangsu.